Lars Gieger – stock.adobe.com
Mit der Wärmepumpe-Photovoltaik-Kombination ist die Wärmewende vorgezeichnet. Doch welchen Anteil vom Strombedarf der Wärmepumpe kann eigener Solarstrom decken?
Vor dem Hintergrund der Gaskrise steht der Energiebedarf zum Beheizen von Gebäuden wie lange nicht mehr im Mittelpunkt zahlreicher Diskussionen. Dabei ist eigentlich schon länger klar: Der Ersatz fossiler Brennstoffe durch erneuerbare Pendants ist allenfalls punktuell sinnvoll, bei der Dekarbonisierung des Gebäudesektors kommt Wärmepumpen in Bestandsgebäuden eine tragende Rolle zu.
Mit pragmatischen Modernisierungsmaßnahmen zur Reduktion des Wärmebedarfs können Wärmepumpen meistens auch in Bestandsbauten nachgerüstet werden. Bis zu 73 % des notwendigen Strombedarfs für den Betrieb der Wärmepumpe lässt sich je nach Energieeffizienzklasse des Gebäudes mit Solarstrom vom Hausdach decken. Dies hat EUPD Research im Auftrag von E3/DC aktuell untersucht.
Viele Häuser sind noch nicht energieeffizient
Moderne Neubauten, die heute in der Gebäude-Energieeffizienzklasse A+ errichtet werden, weisen einen Heizenergiebedarf unter 30 kWh/(m2 ∙ a) nach Gebäudeenergiegesetz auf. Wird der energetische Aufwand für die Heizenergie auf unter 15 kWh/(m2 ∙ a) gesenkt, spricht man von Passivhäusern (wobei die Berechnung der Bedarfswerte nicht mit dem gleichen Verfahren erfolgt).
EUPD Research
Ab Effizienzklasse D steigt der durchschnittliche Heizenergiebedarf auf über 100 kWh/(m2 ∙ a). In der Klasse H liegt der Energieverbrauch sogar bei über 250 kWh/(m2 ∙ a).
Die EUPD-Research-Analyse für den Heimspeicher- und Ladetechnikanbieter E3/DC zum Bestand an Ein- und Zweifamilienhäusern in Deutschland legt offen, dass das Gros der Häuser eine relativ schlechte Energieeffizienz besitzt.
Über die Hälfte (55 %) der 16,1 Mio. Ein- und Zweifamilienhäuser werden den Energieeffizienzklassen F bis H zugeordnet. 24 % bzw. 3,9 Mio. Ein- und Zweifamilienhäuser weisen die geringste Energieeffizienzklasse H auf.
Der Wärmebedarf aller Ein- und Zweifamilienhäuser in Deutschland summiert sich der Untersuchung nach auf 337 TWh.
Wärmewende findet im Gebäudebestand statt
2021 waren Wärmepumpen mit einem Anteil von 54 % erstmals für mehr als die Hälfte aller Heizungen im Neubau verantwortlich. Dies bedeutet gleichzeitig, dass der Großteil der insgesamt 154 000 Wärmepumpen des Jahres 2021 in Bestandsgebäuden installiert wurde.
EUPD Research
Die Installation einer Wärmepumpe in ein älteres Gebäude weist eine höhere Komplexität auf. Eine grundsätzliche Herausforderung besteht darin, die notwendige Vorlauftemperatur der Wärmeübergabe soweit zu senken, dass sie mit einer Wärmepumpe energieeffizient bedient werden kann. Deshalb wird der Einsatz von Wärmepumpen im Altbau häufig mit einer energetischen Modernisierung in Verbindung gebracht. Doch häufig passt sogar unsaniert die Vorlauftemperatur.
Je nach Energieeffizienz variiert der jährliche Strombedarf für den Betrieb der Wärmepumpe eines typischen Einfamilienhauses (117 m2 beheizte Wohnfläche, 3 Personen) um den Faktor 10 zwischen ca. 1300 kWh/a in der Effizienzklasse A+ und bis zu 13 000 kWh/a in der Klasse H.
Die Installation einer Wärmepumpe-Photovoltaik-Kombination inklusive Stromspeicher kann dazu beitragen, diesen Strombedarf anteilig mit eigenerzeugtem Solarstrom zu decken. Bei einer Kombination der Wärmepumpe mit 15-kWp-Photovoltaik-Leistung und einem 15-kWh-Heimspeicher lassen sich je nach Energieeffizienzklasse des Gebäudes zwischen 36 und 73 % des Strombedarfs über die eigene Photovoltaik-Anlage decken.
TGA+E-Artikelserie zu Heizungs-Wärmepumpen im Bestand:
Auch unsaniert passt die Vorlauftemperatur
Gute Effizienzwerte auch in der Praxis
Wirtschaftliche CO2-Vermeider
Wärmepumpen sind reif für den Gebäudebestand
Wärmepumpen sind auch in unsanierten Gebäuden effizient
Wärmepumpe, Photovoltaik und Heimspeicher kombinieren
Dr. Martin Ammon, Geschäftsführer der EUPD Research: „Ein Umbau des Wärmesektors von fossilen Brennstoffen zu CO2-neutralen Technologien kann nachhaltig nur gelingen, wenn die Erzeugungsseite des zusätzlich benötigten Stroms gleichzeitig mitgeplant wird. Photovoltaik-Anlagen in Kombination mit Heimspeichern und intelligentem Energiemanagement bieten sich hier als verbrauchsnahe Stromerzeugung an und können zusätzlich dazu beitragen, Belastungen der Stromnetze zu reduzieren.“
„Die Kombination aus Wärmepumpe, Photovoltaik-Anlage und Heimspeicher macht es je nach Anlagendimensionierung möglich, den Stromverbrauch bis zu drei Viertel mit Solarstrom zu decken. Der Einsatz von solarem Eigenstrom liefert einen signifikanten Beitrag zur Ökologie des Wärmepumpenbetriebs und ist insbesondere im Kontext stark steigender Strompreise wirtschaftlich äußerst attraktiv“, ergänzt Dr. Andreas Piepenbrink, Geschäftsführer der HagerEnergy GmbH. ■
Quelle: EUPD Research / jv
Im Kontext:
Den Wärmepumpenhochlauf zukunftsfähig ausgestalten
Photovoltaik 2022 beginnen und von Nullsteuer ab 2023 profitieren?
Ab 2030 sollen Neubauten Nullemissionsgebäude sein
Ovum: Luft/Wasser-Wärmepumpe mit SCOP35 von 6,02
Was bringt ein Heizungs-Check für Wärmepumpen?
GV
Die technische und elektrotechnische Gebäudeausrüstung stehen vor einem Transformationsprozess mit enormer Tragweite und Verantwortung für die Energiewende. TGA+E liefert den Akteuren aus beiden Disziplinen das gemeinsam notwendige Wissen.
